در این فصل از سال یکی از رایج‌ترین مشکلاتی که دانش‌آموزان با آن پیش می‌آیند این است که چگونه مسائل سنتز را انجام دهم.
مثل این:
راه های مختلفی برای یادگیری نحوه انجام سنتز وجود دارد – و من در پست های بعدی چیزهای بیشتری در مورد آن خواهم گفت – اما پست امروز به یکی از ساده ترین و موثرترین راه های یادگیری نحوه انجام آن می پردازد.
همه چیز در مورد است نقشه ها.
درک نقشه ها آسان است – آنها فواصل و روابط را عینی می کنند.
نقشه تگزاس را بگیرید. تصور کنید در لاردو هستید و می خواهید به دالاس بروید. چطور میتونی خودتو برسونی اونجا؟ شما انتخاب هایی دارید نقشه به شما کمک می کند تا احتمالات را ببینید.
در یک سطح از سنتز آلی می توانید به آن فکر کنید گروه های عاملی مانند بودن شهرها روی نقشهو واکنش هایی که آنها را به هم پیوند می دهد مانند جاده است.
بیایید به یک نقشه واکنش برای کتون ها نگاه کنیم (غیر جامع)
اگر به همه این واکنش ها – جلو و عقب – نگاه کنید، می توانید گروه های عملکردی را از طریق این نوع واکنش ها به یکدیگر مرتبط کنید.
شما می توانید نقشه های واکنش را برای سایر گروه های عملکردی بسازید. در اینجا یکی برای الکل های ثانویه است.
هر چه واکنش‌های بیشتری یاد بگیرید، خواهید دید که برخی از انواع گروه‌های عملکردی (مانند کتون‌ها) بسیار «مشغول» هستند – مانند هاب‌های مرکزی، واکنش‌های زیادی وجود دارد که به آنها پیوند می‌خورد (و از آنها پیوند می‌خورد). از سوی دیگر، گروه‌های عملکردی دیگر کمی شبیه به لاردو هستند: شهرهای غبارآلود و تک اسبی در میانه‌ی ناکجاآباد. (از بین تمام گروه های عملکردی که در مورد آنها یاد می گیرید، اترها در این دسته قرار می گیرند).
به مشکل خودمان برگردیم. اگر گروه‌های عملکردی درگیر را شناسایی کنید، می‌تواند به شما کمک کند تا تشخیص دهید چه نوع واکنش‌هایی برای رساندن شما از نقطه شروع به مقصد ممکن است.
از ما خواسته می شود که از یک آلدهید به یک الکل درجه سوم برویم.
به نقشه واکنش برگردید. به عنوان یک محصول به دنبال الکل سوم باشید. سپس به سمت عقب کار کنید. چطور به آنجا میرسی؟ یک راه از یک کتون است، در واکنش گریگنارد. سپس از آنجا به عقب فکر کنید – چگونه به آنجا برسیم؟ یکی از راه ها اکسید کردن الکل ثانویه است. و اگر الکل های ثانویه را ردیابی کنید، می توانید از آلدئید و واکنش گریگنارد به آنجا برسید.
هنگامی که بدانید از چه واکنش هایی استفاده کنید، طراحی سنتز بسیار آسان تر خواهد بود. در اینجا، مشکل شناسایی گروه های آلکیل در هر یک از دو واکنش گریگنارد است.
در اینجا یک راه کلیدی وجود دارد که در آن نقشه راه و نقشه واکنش متفاوت است. در زندگی واقعی، شما خواستن برای انتخاب کوتاه‌ترین مسیر از مثلاً لاردو به دالاس، به خصوص اگر تهویه مطبوع خودروی شما در گرمای تگزاس در فریتز باشد. و بله، در آزمایشگاه، شیمیدانان کوتاه ترین و کارآمدترین مسیر را از یک ماده اولیه تا محصول نهایی انتخاب می کنند. خوشبختانه، برای اهداف ما – که در نهایت فقط یک تمرین فکری است که فقط “روی کاغذ” انجام می شود – درس کلیدی این است فقط برای رسیدن به آنجا اگر سنتز شما طولانی‌تر از حد نیاز است – حتی اگر در مسیر خود به دالاس از طریق Moose Jaw، ساسکاچوان رانندگی کنید – در این مرحله زیاد نگران آن نباشید. کارایی یک هدف برای بعد است.
PS برای مجموعه ممتازی از نقشه‌های واکنش، این را بررسی کنید پی دی اف نقشه های واکنش در فروشگاه استاد شیمی آلی.